吴桂青

摘要:针对建筑物现状：接闪器设置不规范、用电设备未作等电位接地、未按规范安装电源浪涌防护装置等， 实施改造方案

关键词：弱电设施、等电位接地、电源浪涌防护、组成接地网、防雷规范

Nanshan mine tailings rehabilitation programs office building workshop

Wu Guiqing

(Maanshan Iron & Steel Co., Ltd. Nanshan Mining,Anhui,Maanshan)

Abstracts: Status for the buildings: air terminals settings are not standardized, and other electrical equipment without a ground potential, failure to regulate power surge protection devices installed, the implementation of rehabilitation programs

Key Words: Weak infrastructure:; equipotential bonding; Power Surge Protection;

Composition of ground grid; Lightning Protection Specifications

中圖分类号：TU856 文献标识码：A文章编号：

概述：

马钢集团南山矿业有限公司尾矿车间位于凹山总尾矿库旁，地势较高，尾矿库相邻，是一个自然的雷电多发区。尾矿车间建成于上世纪八十年代，近年来随着信息技术和网络系统在矿山应用的普及，以及安全监控系统的建立，弱电系统、通信系统等经常出现由于雷击而造成设备损坏的情况时有发生，经现场调查，造成此种情况是现有防雷设施极不完善，因此按有关防雷规范要求，对现有建筑物的防雷设施及设备进行系统改造。

一、存在的问题

根据技术要求和建筑物现状，对现场勘查，南山矿尾矿车间的防雷设施设备存在下述几个主要问题：

（一）外部防雷装置

1、接闪器设置不规范；

2、屋面避雷带锈蚀；

3、接闪器、引下线设置不规范且年久失修锈蚀严重；

4、个别建筑物屋面接闪器设置不规范；

5、接地网不完善；

6、接地电阻值超标；

（二）等电位连接

1、现有电脑、电话均未作等电位接地；

2、空调等用电设备均未作等电位接地；

（三）、内部防雷装置

1、低压电源系统未按规范安装电源浪涌防护装置;

2、网络系统未按规范安装浪涌防护措施;

3、通信系统未按规范安装浪涌防护措施;

二、方案：

（一）依据：

1、《建筑物防雷设计规范》GB2007-94

2、《建筑物电子信息系统防雷设计规范》GB50343-20044、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169-92

（二）外部防雷装置

1、按相关规范要求对建筑物的屋面避雷带进行修复完善，并进行防腐处理。

2、按规范要求重新设置接地引下线。

3、按规范要求设置引下线断接测试卡。

（三） 接地

尾矿车间的地貌单元为含铁石英岩构成，现场实测土壤电阻率高达1000~2000Ω.Μ，接地难度非常大。原有接地网混乱，个别单体建筑物没有接地网，且接地电阻值也不能保证设备安全运行。该工程业主要求接地电阻值≤4Ω、，而且必须保证接地电阻值长期稳定。

传统的接地装置采用镀锌钢材，电焊焊接工艺。由于耐腐蚀性能差和使用年限短，影响了接地装置的可靠性，对于高土壤电阻率岩石地区要实现低接地电阻值，有的方案采用石墨接地模块做接地极，石墨接地模块的机械强度达不到要求，运输及施工过程中的磕碰极易造成模块的碎裂，埋入地下遇水锓后内钢筋与模块拨离造成接地电阻值增大，更不能承受大型设备的碾压，使用寿命和稳定性远不如金属接地网。有的方案采用离子接地极或采用化学降阻剂进行降阻，它们的降阻原理是以导电的金属盐类为主要成份，只能在有水的情况下才能离解，电解液受季节变化和地下水位升降易流失，同时降阻剂的降阻效果与化学降阻剂含导电盐类的多少有关，盐类过多又会造成对金属接地体的腐蚀，严重影响接地装置的使用寿命。尾矿车间的接地网首要必须考虑接地网的长效性和稳定性，千万不能是短期行为，因此该接地工程必须从长远利益考虑，制定科学合理的技术措施，采取完善的施工方案才能确保车间办公楼防雷防静电的安全。

1、在尾矿车间院内重新设置接地网，防雷接地，工作接地、保护接地、防静电接地等为共用接地系统。

2、针对尾矿车间地质条件恶劣、土壤电阻率高、接地网必须具有足够大的机械强度与较强的耐腐蚀性能，且能保持良好的长效性和稳定性，本方案应采用泄流效果好、接地性能稳定、防腐性能强的铜包钢接地棒和降阻效果好的高强度环保型接地模块做接地极，采用铜包钢接地线，在场地内综合组成一个接地网，能有效的防止地电位反击，

可保证接地网的热稳定、接触电压、跨步电压、地电位衡等技术指标均符合技术标准。

3、针对尾矿车间地面复土层甚薄，采用部分高强度环保型复合式接地模块与铜包钢接地极组成复合式接地网，既能有效的降低接地电阻又可改善泻流效果。

4、为最大限度改善地质条件，进行大面积地沟开挖，运取粘性土改良原地质条件，使地网处于良性土壤环境之中，保证接地电阻值长期稳定，并增加接地网的使用寿命。

5、接地极与接地线的连接、接地线与接地线的连接全部采用化学放热焊接工艺，可确保连接点的机械强度和热稳定性能长期稳定。

采用上述措施建设接地网优点如下：

适用于高土壤电阻率岩石地区，可实现低阻值要求；

具有良好的泄流效果和较强的耐腐蚀性能；

铜包钢接地网在雷击时能持续负载大电流；

采用综合措施改良土壤，可确保接地电阻值长期稳定；

采用化学放热焊接工艺可达到永久的分子结合，接点不会老化，可以克服施工现场临时电源不便的难处；

（四） 等电位连接

1、每一单体建筑物均设置总等电位端子箱，并在每个房间分设区域等电位端子箱，以便于电脑、电话进行规范的等电位接地连接。

2、食堂内电炊具等用电设备均进行等电位连接。

3、空调室外机组室外挂机均要进行等电位连接。

4、对室外电话交接箱要进行等电位连接。

（五） 供电系统的浪涌防护

1、根据规范要求，结合现场情况。对380/220V双电源进线分别并联一台通流量为100kA 的浪涌识别技术三相防雷箱，对两路电源进行第一级浪涌防护。

2、在办公楼、监控楼、食堂的电源总电源箱旁，并联一组通流量为25kA 的浪涌识别技术三相防雷箱做为第二级防护。

3、在有微机、UPS的房间安装多功能电源浪涌防护电源插座做为第三级防护

（六） 电话、微机系统的浪涌防护

1、 对每台微机安装网络浪涌保护器。

2、在室外电话交接箱内对各路端子安装信号浪涌保护器

3、对室内每台电话安装信号浪涌保护器

4、在室内安装等电位端子箱做好各保护器的接地及等电位连接。

三、方案特点

采用浪涌识别技术

在电源波动较大的地区，防雷模块常因承受几秒或几分钟的过电压而烧毁，甚至起火。对配电系统的安全运行造成极大的破坏。该问

题一直在国际防雷界未能解决。消极的办法是提高压敏电阻的动作电压，但会使残压提高，防雷效果大打折扣。一些采用热保护的模块其脱扣机构或者不灵，或只能承受一次过电压便不能再使用。在国内类似的问题极为常见。

最新的研究成果-浪涌识别技术的发明，解决了这一问题，并率先获得UL1449（第二版）安全认证。浪涌识别防雷模块由浪涌开关、多组的MOV及一串晶闸管组成。而浪涌开关由浪涌识别电路控制，只有在高频浪涌到达时才闭合，使MOV接入电路，起到保护作用。在一般的工频周期过电压下，MOV是不直接接入电路的。所以，此种器件有很高的的持续过电压值。由于MOV在平常时是不直接接入电路，所以衰老极慢，寿命很长。此外，此系列元件采用了顺序保护技术，当雷电浪涌到达时，晶闸管首先动作（响应速度非常快），随后MOV再加入工作。所以，此系列器件动作快、残压低、性能好。

技术规格

额定工作电压：220V~277V

容许最高持续过电压为480V，可使用于电压不稳定场合，完全符合国际安全标准UL1449第二版的规订。

雷电通道漏电流：≤40μA

保护模式：Pn-N, Pn-E, N-E

残压：≤730V（5kA. 8/20μs）

≤910V（20kA. 8/20μs）

响应时间：≤5ns

LED状态指示、带报警遥控接点

故障永久断开装置

环境温度：-35~+55c

标准导轨（35MM-DIN43880）安装

导线连接能力：25平方毫米

使用寿命长，保修期五年。

对浪涌有高的阻抗

内置报警接点

符合标准：

UL1449Edition2(国际安全认证)

AS3260.IEC950

IEC61643

BS6651:1992 CatA..CatbB

信息产业部测试及合格